运放放大小信号分析.ppt

一、差动放大电路的工作情况 二、 典型差动放大电路 通用型 高速型和宽带型 高精度(低漂移型） 高输入阻抗型 低功耗型 功率型 小 结 集成运放的两个工作区 信号的运算和处理所采用的集成运放都工作在线性区， 即：从电路结构上看，运算电路和滤波电路都引入了 深度负反馈。虚短，虚断 运算电路:就是电路的输出信号与输入信号之间存在某种数学运算关系。这一类电路具有以下几个共同的特点 运算电路中一般都引入了深度的负反馈。 无论输入端采用同相输入或反相输入方式，反馈信号 总是引回到反相输入端。 分析方法：利用虚短和虚断的概念，列关键节点的电流方程， 或利用叠加定理 若 对于uI1和uI2输入电阻为无穷大 1. 都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小 。 2. 关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻高。 3. 同相输入的共模电压高，反相输入的共模电压小。 比例运算电路与加减运算电路小结 设计一个运算电路，要求输出电压与输入电压之间的关系为 接于同相输入端 接于反相输入端 微分运算电路与积分运算电路的应用 t ui 0 t uo 0 输入方波，输出是三角波。 1、积分运算 应用举例1： uN= uP= 0 uN= uP= 0 ui t 0 t 0 uo 若输入： 则： 2、微分运算 其他一些运算电路：对数与指数运算电路、乘法与除法运算电路等。 积分电路的主要用途： 1. 在电子开关中用于延迟。 2. 波形变换。例：将方波变为三角波。 3. A/D转换中，将电压量变为时间量。 4. 移相。 运算电路要求 1. 熟知各种单运放组成的基本运算电路。 2. 掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。 3. 会用 “虚开路(ii=0)”和“虚短路(u+=u–) ”分析给定运算电路的 放大倍数。 1、滤波电路的分类 按信号性质分类 按电路功能分类: 低通滤波器；高通滤波器； 带通滤波器；带阻滤波器；全通滤波器 按所用元件分类 模拟滤波器和数字滤波器 无源滤波器和有源滤波器 按阶数分类: 一阶，二阶 … 高阶 8.4 有源滤波电路 一、 滤波电路的基础知识 传递函数： 幅频特性 相频特性 滤 波 器 二，传递函数的定义 ? 低通 高通 带通 带阻 三，四种典型的频率特性 ? ? ? 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。滤波过程如图所示。 图13.02 滤波过程 滤波电路的用途 （一）无源滤波电路（以一阶滤波器为例） 传递函数： R C R 四，无源滤波电路和有源滤波电路 1. 带负载能力差。 2. 无放大作用。 3. 特性不理想，边沿不陡。 截止频率处： 0 1 ? 0.707 ?o 截止频率 此电路的缺点： R C R 二、一阶有源低通滤波器 传递函数中出现? 的一次项，故称为一阶滤波器。 幅频特性： 相频特性： ω0—通带截止角频率 3. 运放输出，带负载能力强。 幅频特性与一阶无源低通滤波器类似 电路的特点： 2. ? =?o 时 1. ? =0 时 通带增益Aup 有源滤波器的优点： 1. 不使用电感元件，体积小重量轻。 2. 有源滤波电路中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻低，输入输出之间具有良好的隔离。只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑级间影响。 3. 除滤波外，还可放大信号，放大倍数容易调节。 有源滤波器的缺点： 1. 不宜用于高频。 2. 不宜在高电压、大电流情况下使用。 3. 使用时需外接直流电源。 解出： 其中： 二阶有源低通滤波器 传递函数中出现? 的二次项，故称为二阶滤波器。 一阶低通和二阶低通幅频特性曲线的区别： 阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器。 -3dB Aup 理想低通 一阶低通 二阶低通 0 如何组成高通滤波器？ 将低通滤波器中的R、C 对调，低通滤波器就变成了高通滤波器。 R C R1 RF 低通滤波器 R1 RF 高通滤波器 R 三、一阶有源高通滤波器 R1 RF 高通滤波器 R 幅频特性： 0 ?o 为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求，除性能指标比较适中的通用型运放外，发展了适应不同需要的专用型集成运放。它们在某些技术指标上比较突出。 根据运算放大器的技术指标可以对其进行分类，主要有通用、高速、宽带、高精度、高输入电阻和低功耗等几种。 三 集成运放的种类 通 用 型 通用型运算放大器的技术指标比较适中，价